CN103553548A - 一种黑体用热辐射涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑体用热辐射涂料，包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂和溶剂，基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、锰铝尖晶石粉、钛铁矿粉、碳化硼、氧化铁、脱硅锆粉的五种或全部；粘合剂由液体磷酸二氢铝、液体磷酸二氢镁组成。所述基料与添加剂的重量百分比为6%-75%，粘合剂的重量百分比为5%-29%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。该涂料具有工作温度范围大，可以在超过1400℃的温度下使用，最高使用温度可达近2000℃；并适用于各种基质，对基质的附着力强，适用于酸碱多重气氛，长期耐用性好，抗热冲击承受能力强，提高能源利用热效率，降低涂料所覆盖的基质温度，耐磨及耐腐蚀性好，对环境影响小，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种黑体用热辐射涂料，更准确地说，涉及一种可以提高工业化黑体发射率的高发射率涂料，可应用于标准黑体、工业标准黑体或工业大规模应用的黑体。
背景技术
黑体是物理学上的概念，其发射率和吸收率相等均为1。实际上，真正的黑体是不存在的。因此，在工业加热中，为了提高加热效率，常在炉内安装工业化的黑体空腔，为了提高黑体空腔的发射率最大化，多在黑体空腔内外刷上一种高发射率涂料。利用涂层对热辐射的高吸收率和高发射率的原理，提高高温黑体空腔对炉膛火焰热量的吸收，改善炉膛的热交换条件，改善炉内温度场的均匀性和受热物体的加热质量，可以达到快速加热物件的目的。
黑体用热辐射涂料通常由耐高温基料、高发射率添加剂和粘合剂组成。通常使用的耐高温基料有氧化锆、硅酸锆、氧化铝、硅酸铝、二氧化硅等等。高发射率添加剂最典型的是过渡金属氧化物，例如，氧化铬（Cr2O3），氧化钴（CoOx），氧化铁（Fe2O3）和氧化镍（NiO）。某些涂料中，耐高温基料和高发射率添加剂为同种材料。
黑体用热辐射涂料设计时应考虑如下因素：高温下具有相对稳定的高发射率；合适的颗粒尺寸；与基质的热膨胀匹配性，机械结合性，化学结合性；涂料的高温特性，耐腐蚀性及耐磨性；常温下有良好的附着力和流变性，易于施工；最后还有涂料的成本，如果涂料的成本远远高于计划的能量回收，那么这种涂料是没有任何经济意义的。
目前国内外已经研发了多种配方和用途的涂料。然而，涂料应用到工业化黑体上或的报道并不多。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在温度超过1400℃，长期在多元气氛下工作，易于施工（可以使用喷枪进行喷涂），经济实用的黑体用热辐射涂料。该涂料可提高工业化黑体的热效率。
为实现本发明的目的采用如下技术方案：一种黑体用热辐射涂料，其特征在于：包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂以及溶剂，其中：
所述基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、 锰铝尖晶石粉、钛铁矿粉、碳化硼、氧化铁、脱硅锆粉的五种或全部；
所述粘合剂由液体磷酸二氢铝、液体磷酸二氢镁组成。
优选的是，所述增塑剂选自黄糊精和/或羧甲基纤维素。
优选的是，所述溶剂选自硅溶胶、水的一种或两种。
优选的是，所述基料与添加剂的重量百分比为5%-78%，粘合剂的重量百分比为5%-30%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。
优选的是，所述高发射率添加剂为纳米材料。
本发明的涂料含有锌铝尖晶石粉，使得不仅提高工业化黑体的发射率，而且使得黑体可以在酸碱性气氛中长期使用。本发明所采用的添加剂为纳米材料，比表面积大，吸收各种光子的能力强，进一步增加了涂料的发射率。涂料中加有钛铁矿粉，既可以促进烧结，有可以提高发射率，成本也较低。脱硅锆粉含有二氧化硅和氧化锆，是工业生产的副产品，成本低，又能提高发射率。本发明的涂料通过粉末状基料及添加剂、增塑剂、液体粘合剂及溶剂混合制成，在低温时涂刷或喷涂到工业化黑体空腔内外，经100℃干燥后即可使用，施工简单方便。本发明的涂料可以在超过1400℃的温度下使用，最高使用温度可达近2000℃。此外，本发明的涂料适用于各种高温黑体空腔基质，对基质的附着力强，适用于酸碱多元气氛，长期耐用性好，抗热冲击承受能力强，提高能源利用热效率。
具体实施方式
为使本发明所要解决的技术问题、采取的技术方案、取得的技术效果易于理解，现结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1锌铝尖晶石粉20%， 锰铝尖晶石粉15%，钛铁矿粉10%，碳化硼5%，氧化铁3%，脱硅锆粉2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
实施例2
锌铝尖晶石粉30%， 锰铝尖晶石粉5%，钛铁矿粉10%，碳化硼5%，氧化铁3%，脱硅锆粉2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
实施例3
锌铝尖晶石粉25%， 锰铝尖晶石粉10%，钛铁矿粉10%，碳化硼5%，氧化铁3%，脱硅锆粉2%，粘合剂25%，黄糊精0.5%，其余为溶剂，充分混合可制得本发明的涂料。
发射率测试:
分别取上述各实施例得到的样品，喷涂工业化黑体空腔上，并加热到1400℃烧结，并分别取对照样未进行喷涂处理。采用黑体发射率检测。经测试，喷涂样品的工业化黑体空腔的发射率为0.97。未喷涂的对照样空腔发射率为0.92%，所以，经对比测试，使用涂料的试验样本发射率更高，在同等情况下，可以提高黑体空腔的发射率。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，在此不一一列举；本发明各原料的上下限取值，以及其区间值，都能实现本发明，在此不一一列举 。
Claims (6)
1.一种黑体用热辐射涂料，其特征在于：包括基料、添加剂、粘合剂、增塑剂和溶剂，其中：所述基料与添加剂选自锌铝尖晶石粉、 锰铝尖晶石粉、钛铁矿粉、碳化硼、氧化铁、脱硅锆粉的五种或全部；所述粘合剂由液体磷酸二氢铝、液体磷酸二氢镁组成。
2.根据权利要求1所述的黑体用热辐射涂料，其特征在于：所述增塑剂选自黄糊精和/或羧甲基纤维素。
3.根据权利要求1所述的黑体用热辐射涂料，其特征在于：所述溶剂选自硅溶胶、水的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的黑体用热辐射涂料，其特征在于：所述粘合剂由磷酸二氢铝和磷酸二氢镁按重量比1:1混合组成；磷酸二氢铝的密度1.1-1.46之间，磷酸二氢镁的密度在1.1-1.35之间。
5.根据权利要求1所述的黑体用热辐射涂料，其特征在于：所述基料与添加剂的重量百分比为6%-75%，粘合剂的重量百分比为5%-29%，增塑剂的重量百分比为0.5%-3%，余量为溶剂。
6.根据权利要求1所述的黑体用热辐射涂料，其特征在于：所述高发射率添加剂为纳米材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: GUANGDONG HUABO ENTERPRISE MANAGEMENT CONSULTING C Free format text: FORMER OWNER: TANG LIANFANG Effective date: 20141226 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hu Lichun Inventor before: Tang Lianfang |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 313117 HUZHOU, ZHEJIANG PROVINCE TO: 510640 GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: TANG LIANFANG TO: HU LICHUN |
|
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20141226 Address after: 510640 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District gold Yinglu No. 1 was 1106 room two Applicant after: Guangdong Huabo Enterprise Management Consulting Co., Ltd. Address before: No. 13 Eagle Road 313117 Zhejiang city of Huzhou province Changxing County Meishan Industrial Park Applicant before: Tang Lianfang |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yang Lin Inventor before: Hu Lichun |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160203 Address after: Tianhe District Tong East Road Guangzhou city Guangdong province 510665 B-101 No. 5, room B-118 Applicant after: Guangdong Gaohang Intellectual Property Operation Co., Ltd. Address before: 510640 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District gold Yinglu No. 1 was 1106 room two Applicant before: Guangdong Huabo Enterprise Management Consulting Co., Ltd. |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhu Chenglong Inventor before: Yang Lin |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160525 Address after: 510660 No. 255 Taoyuan East Road, Guangzhou, Guangdong, Tianhe District Applicant after: Guangzhou Goatus Chemical Industry Science and Technology Co., Ltd. Address before: Tianhe District Tong East Road Guangzhou city Guangdong province 510665 B-101 No. 5, room B-118 Applicant before: Guangdong Gaohang Intellectual Property Operation Co., Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 Termination date: 20191031 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |